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两种非一致自适应网格浅水模型的比较:经典测试

计算物理 2009-11-13 v1 大气与海洋物理

摘要

为了研究自适应网格细化(AMR)技术在大气模型中的适用性,我们将一个基于插值的谱元浅水模型(使用立方球网格)与一个在经纬度几何中的块结构有限体积方法进行了比较。两种模型均采用非一致自适应方法,在粗细网格界面处将分辨率加倍。底层的AMR库基于四叉树,确保相邻区域只能相差一个细化级别。我们通过标准浅水方程测试套件中的选定测试案例对模型进行了比较,包括余弦钟平流、稳态地转流、理想化地形上的流动以及罗斯贝-豪尔维茨波。评估了静态和动态自适应,揭示了AMR技术的优缺点。总体而言,AMR模拟表明,两种模型都能成功地将静态和动态自适应置于局部区域,而无需在全局域上使用细网格。自适应网格能够可靠地追踪感兴趣的特征,且在网格界面处没有可见的畸变或噪声。我们评估了针对位势高度和相对涡度的简单阈值自适应标准。

关键词

引用

@article{arxiv.physics/0702133,
  title  = {A Comparison of Two Shallow Water Models with Non-Conforming Adaptive Grids: classical tests},
  author = {Amik St-Cyr and Christiane Jablonowski and John M. Dennis and Henry M. Tufo and Stephen J. Thomas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0702133},
  year   = {2009}
}

备注

25 pages, 11 figures, preprint